Análisis numérico sobre la influencia de la configuración del rotor en el rendimiento de vuelo de vehículos aéreos no tripulados de cuatro rotores
Autores: Mullen, Brendan H. P.; Varela Martínez, Pau; García-Tíscar, Jorge; García-Cuevas, Luis Miguel
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2026
Acceso abierto
Artículo científico
2026
Análisis numérico sobre la influencia de la configuración del rotor en el rendimiento de vuelo de vehículos aéreos no tripulados de cuatro rotores
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Inclinación del rotor
Rendimiento en vuelo hacia adelante
Compensaciones de rendimiento
Configuración del rotor
Dinámica de fluidos computacional
Requisitos de potencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Mientras que la inclinación fija y no actuada del rotor se utiliza cada vez más en vehículos aéreos no tripulados (UAV) de múltiples rotores comerciales, su impacto en el rendimiento del vuelo hacia adelante sigue estando poco documentado en la literatura. El trabajo actual aborda esta laguna en la literatura al cuantificar sistemáticamente los compromisos de rendimiento de la inclinación del rotor a través de diversas velocidades del aire. Además, se propone una nueva configuración de rotor para mitigar algunos de los inconvenientes inherentes a la configuración de rotor inclinado. Las diferentes configuraciones se evalúan utilizando un enfoque numérico computacionalmente asequible que combina simulaciones de dinámica de fluidos computacional (CFD) en estado estacionario, un simple algoritmo de recorte proporcional-integral (P-I) y modelado de rotor de disco de actuador (ADM). Los hallazgos revelan que los requisitos de potencia de la aeronave pueden reducirse en más del 29% para velocidades del aire superiores a 20 m/s, mientras que su alcance puede aumentarse hasta en un 22% con las configuraciones de rotor alternativas. Sin embargo, se encontró que las modificaciones tuvieron un impacto significativamente menor en la resistencia, ya que solo se nota un aumento del 2.9% en el mejor de los casos.
Descripción
Mientras que la inclinación fija y no actuada del rotor se utiliza cada vez más en vehículos aéreos no tripulados (UAV) de múltiples rotores comerciales, su impacto en el rendimiento del vuelo hacia adelante sigue estando poco documentado en la literatura. El trabajo actual aborda esta laguna en la literatura al cuantificar sistemáticamente los compromisos de rendimiento de la inclinación del rotor a través de diversas velocidades del aire. Además, se propone una nueva configuración de rotor para mitigar algunos de los inconvenientes inherentes a la configuración de rotor inclinado. Las diferentes configuraciones se evalúan utilizando un enfoque numérico computacionalmente asequible que combina simulaciones de dinámica de fluidos computacional (CFD) en estado estacionario, un simple algoritmo de recorte proporcional-integral (P-I) y modelado de rotor de disco de actuador (ADM). Los hallazgos revelan que los requisitos de potencia de la aeronave pueden reducirse en más del 29% para velocidades del aire superiores a 20 m/s, mientras que su alcance puede aumentarse hasta en un 22% con las configuraciones de rotor alternativas. Sin embargo, se encontró que las modificaciones tuvieron un impacto significativamente menor en la resistencia, ya que solo se nota un aumento del 2.9% en el mejor de los casos.